石仙桃与细叶石仙桃叶绿体基因组解析及其系统发育

石仙桃和细叶石仙桃均为珍稀濒危的附生兰,两者叶绿体基因组特征及其系统发育报道较少,本研究旨在揭示石仙桃和细叶石仙桃叶绿体基因组特征及其系统发育。2022年5月取驯化栽培的石仙桃和细叶石仙桃幼嫩叶片,基于Illumina测序平台分别获得石仙桃和细叶石仙桃叶绿体序列,用GetOrganelle组装、CPGAVAS2注释,利用生物信息学方法开展重复序列、密码子偏好性、四分体边界等叶绿体特征分析,并从NCBI上下载相关的序列开展基因组比较与系统发育分析。石仙桃叶绿体基因组大小为159122 bp(GC含量为37.41%),细叶石仙桃叶绿体基因组大小为158798 bp(GC含量为37.47%),两者均包括大单拷贝区(LSC)、小单拷贝区(SSC)和反向重复序列(IRa/IRb)。石仙桃与细叶石仙桃均注释了113个基因,其中编码蛋白质的基因79个,石仙桃中编码79个蛋白质基因使用22968个密码子,编码亮氨酸的UUA相对同义密码子使用频次(RSCU)达到1.90;细叶石仙桃中编码79个蛋白质的基因使用22923个密码子,编码亮氨酸UUA的RSCU达到1.91。石仙桃叶绿体基因组中共有44个简单序列重复(SSR)、47个散在重复、26个串联重复;细叶石仙桃有32个SSR、25个散在重复、30个串联重复。石仙桃属6个物种的四分体边界及共线性无大片段变化,但存在核苷酸多态性,trn K-UUU、trn Q-UUG、rpl16等基因可作为物种的分子标记候选基因。系统分析明确了石仙桃和细叶石仙桃等石仙桃属物种与蜂腰兰和流苏贝母亲缘关系较近,并同处于附生兰的分支中,叶绿体基因组大片段倒置等可能是兰科适应生活习性改变的原因之一。本研究明确了石仙桃和细叶石仙桃叶绿体基因组特征,探讨了其系统发育及兰科生活习性与叶绿体基因组之间的关系,为进一步分类和分子标记开发等相关研究奠定了基础。

石仙桃中4种转录因子鉴定及其组织表达的研究

【目的】石仙桃Pholidota chinensis Lindl为珍稀濒危的附生兰,附生较地生而言进化出了许多特殊的形态结构和生理生化特性,而转录因子对调控植物的生长发育具有作用,旨在探讨和发掘石仙桃中调控其生长发育的转录因子。【方法】利用PacBio和Illumina测序技术获得石仙桃的全长转录组数据以及在根、根状茎、假鳞茎和叶片中的基因表达量,通过进一步生信分析,探讨石仙桃4种转录因子家族成员、理化特性及其组织表达特异性,并用氯化钠(NaCl)和茉莉酸甲酯(MeJA)诱导逆境胁迫,用RT-qPCR分析了C2H2家族和bHLH家族的表达量。【结果】石仙桃中鉴定的4种转录因子及其家族成员转录本为:C2H2家族21个、bHLH家族27个、WRKY家族30个、bZIP家族19个,这4个家族及其成员主要为亲水的不稳定性蛋白,亚细胞定位主要位于细胞核内,bHLH家族的部分成员位于细胞质、叶绿体等细胞器中,各基因家族均具有典型的保守结构域特征,在石仙桃的根、根状茎、假鳞茎和叶片呈现出明显的组织特异性。21个C2H2家族和27个bHLH家族中所有基因表达均受NaCl和MeJA影响,但家族成员受到促进或抑制表达及其表达量存在差异。【结论】鉴定了石仙桃中4个转录因子家族成员的数量,各家族成员主要是位于细胞核内的亲水不稳定性蛋白,并具有保守结构域特征和组织表达特异性。

福建省山药种质资源品质比较与综合评价

该研究较为全面地收集福建省6个地市45份山药主栽种质资源,测定块茎的9个品质指标,利用隶属函数法、主成分分析和聚类分析对山药的营养品质、加工品质和综合品质进行评价。结果表明,测定的9个指标中,淀粉含量和可食率的变异系数低于8%,其余7个指标的变异系数大于20%,其中块茎鲜重的变异系数高达59.90%。筛选出可溶性糖含量、淀粉含量、可溶性蛋白含量、尿囊素含量、折干率、可食率、块茎鲜重7项指标,构建营养品质和加工品质相结合的品质综合评价体系。聚类分析将福建山药种质资源聚为4类,第Ⅰ类营养和加工品质较一般;第Ⅱ类适合加工;第Ⅲ类适合鲜食;第Ⅳ类鲜食销售和加工均有优势。

多花黄精种子微根茎基因表达特征分析

多花黄精种子发芽过程具有微根茎形成的特殊萌发现象,阐述微根茎形成过程中基因表达的变化有助于微根茎形态结构及其发育、种子生理等相关研究。本文通过高通量测序技术,对不同萌发状态的多花黄精种子进行转录组测序及生物信息分析。结果表明,微根茎形成时与胚根突破种皮共有显著性差异的Unigenes 17907条,在代谢过程、催化活性、蛋白质磷酸化等Terms中均有较高的差异表达;Pathway显著性富集表明,差异基因主要富集于植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢、黄酮类生物合成等通路中,且富集到植物激素信号转导通路中的基因有大量表达,尤其是油菜素内酯通路基因表达上调。微根茎变绿前后共有显著性差异的Unigenes 26833条,主要富集在代谢过程、肽生物合成过程、催化活性等通路中;Pathway显著性富集表明,差异基因主要富集于核糖体、淀粉和蔗糖代谢、光合作用等通路中,在光合系统中几乎所有的关键酶均上调。该文明确了多花黄精种子微根茎的形成是系列基因复杂的调控网络,且油菜素内酯可能对微根茎的形成具有重要作用,微根茎变绿后即可进行光合作用,为微根茎形成的生理研究、生产上促进微根茎快速膨大、微根茎的开发利用等深入研究提供参考。

多花黄精种子萌发前后基因表达特征分析

多花黄精种子具有综合休眠现象,解析其种子萌发前后基因表达的变化,对探讨种子生理、打破休眠等具有重要作用。该研究基于高通量Illumina HiSeq 2500测序技术,对萌发过程的4个阶段进行转录组测序及生物信息学分析,剖析萌发前后差异基因表达特征。结果表明:(1)通过de novo组装,分别获得388231个Transcripts和178319个Unigenes。(2)萌发前后显著性差异表达的Unigenes有11817个,其中上调的有6405个,下调的有5412个。(3)GO富集分析表明,上调与下调的差异基因均主要富集在生物过程和分子功能中,主要参与代谢过程、催化活性等。(4)KEGG富集分析表明,差异基因主要富集于核糖体、植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢等通路中;上调的差异基因中富集在核糖体231个、植物激素信号转导56个、淀粉和蔗糖代谢76个,下调的差异基因中富集在苯丙烷生物合成48个、植物激素信号转导48个、淀粉和蔗糖代谢48个;40个差异基因参与了生长素通路中关键酶的合成;淀粉和蔗糖代谢通路中,编码蔗糖磷酸合酶等基因下调,而编码糖原磷酸化酶等基因则上调。该研究结果初步明确了植物激素信号转导与淀粉和蔗糖代谢在多花黄精种子萌发前后起着关键作用,并阐明了这两条通路上参与的关键基因,为多花黄精种子的生理、繁殖及育种等深入研究提供了参考。

福建省山药初级核心种质的构建

【目的】构建福建省山药初级核心种质,为福建地方山药资源的保存、品种选育提供理论依据。【方法】以55份福建省地方主栽山药资源为材料,调查20个农艺性状,包括7个数量性状和13个描述型性状,采用离差平方和法进行聚类,根据聚类结果采用优先取样法构建初级核心种质,同时采用统计学方法及ISSR分子标记等对其代表性进行评价。【结果】构建的初级核心种质数量占原种质的43.6%,在降低冗余的同时保留了选育品种和有突出特点或地方特色的资源。初级核心种质和原种质各性状的均值、方差、变异系数、香农多样性指数无显著性差异。数量性状除茎粗外,核心种质保留了原种质变异范围的84.9%~100%。描述性指标除最弱的生长势外,核心种质保留了原种质的全部等级分布。初级核心种质和原种质的ISSR分子标记的等位基因数量、有效等位基因数量、香农多样性信息指数、Nei’s基因多样性指数无显著差异,且初级核心种质的多态位点保留率达到原种质的98.6%。基于农艺性状的主成分分析和基于ISSR分子标记的主坐标分析均确认了核心种质的代表性。【结论】构建的福建省山药初级核心种质能够较好地代表原种质的遗传多样性,有助于福建地方山药资源的保存和开发利用。

福建省多叶重楼资源调查与分析

目的:探清福建省多叶重楼野生资源及栽培现状,研究其形态遗传多样性,为重楼优良种质筛选提供基础数据。方法:通过文献查阅、访查和野外实地调查等方法,考察福建省多叶重楼资源分布、生态环境及栽培现状。对9个多叶重楼资源的13个形态性状进行变异系数分析、主成分分析及聚类分析。结论:调查发现福建省多叶重楼野生资源稀少,多分布于湿润且隐蔽度较大、通风性好的地带;多叶重楼原始生境伴生喜阴植物。形态多样性分析表明不同资源间变异系数从10.14%~48.05%,综合结果显示花瓣宽等性状是造成表型差异的主要因素。福建省野生重楼资源蕴藏量下降严重,相关部门应加强重楼野生资源保护和大力推广人工种植。

不同处理对多花黄精种子的影响

为揭示储藏条件、打破休眠方法对多花黄精种子发芽的影响,筛选多花种子发芽的适宜条件,以野生多花黄精种子作为试验材料,将多花黄精种子在不同环境下贮藏,应用物理和化学方法打破其种子休眠。结果表明:低温沙藏和常温沙藏的发芽率差异不大,但均显著高于常温干燥贮藏。不同物理、化学处理之间存在一定差异,均未达到显著差异。以低温沙藏条件下用50mg·L-1 GA3浸种3h的处理效果最好,发芽率达93.33%。

仙草生产、研究现状与发展趋势

通过实地调研和文献查阅,概述近几年仙草栽培面积、产量、产地收购价格变化及加工工艺现状;综述关于仙草种质资源、化学成分、品种选育、栽培技术等方面的研究进展;展望其未来发展趋势,为仙草规范生产及后期研究开展提供理论参考。

细叶石仙桃无菌播种与快速繁殖技术研究初报

为解决细叶石仙桃人工栽培种苗短缺问题,以细叶石仙桃蒴果为材料,应用植物组织培养技术,筛选不同阶段所需的最适培养基。结果表明其种子可在MS+20g·L-1蔗糖+8g·L-1琼脂培养基上萌发,发芽率可达70%以上;MS+50g·L-1土豆+20g·L-1蔗糖+8g·L-1琼脂培养基有利于原球茎分化小苗,低浓度6-BA和NAA组合适合原球茎增殖与芽的分化;在1/2MS+0.5mg·L-1 NAA+20g·L-1蔗糖+8g·L-1琼脂培养基上生根率达100%,通过以上系列培养基的培养可获得完整植株。

野生石仙桃立地环境与生长特性研究

为了解石仙桃野生资源的立地条件、物候期及形态特征而进行研究。通过野外实地调查和室内样品分析的方法,对石仙桃野生环境温度、光照强度、湿度等主要环境因素进行测量,观察记录物候期,测定样品的叶长、叶宽、假鳞茎长度、单株假鳞茎数量、根状茎长、根状茎粗等形态特征。结果表明:石仙桃喜生于阴凉的小溪旁边;4~5月开花,10月到次年3月果实成熟;没有明显的休眠期。本研究为石仙桃的人工栽培奠定了基础。

金花茶组叶片生化成分评价及其最佳采收期研究

本研究以26份来源于6种金花茶组植物、不同表型防城金花茶和不同月份采收的防城金花茶的成熟叶片为材料,建立同时测定芦丁、槲皮素、木犀草素、山奈酚4种黄酮成分的HPLC法,以及优化了测定茶多酚、总黄酮、总多糖和总皂苷成分含量的紫外分光光度法,基于以上8种成分含量,结合主成分综合评分和聚类分析的化学计量学方法,对不同来源金花茶叶片生化成分进行综合评价。结果表明:8种成分含量在不同来源金花茶叶片中存在差异,其中无名金花茶8种成分含量均较高,四季金花茶、防城金花茶次之;8年生1—12月份采收的防城金花茶叶片中,总皂苷、总黄酮和总多糖含量均表现为升-降-升-降的变化规律,并在10月含量达到最高;5年生不同种(S1~S14)主成分综合评分顺序为:无名金花茶>四季金花茶>防城金花茶(花蕾大、花多、不抗寒、花黄且大、尖果)>显脉金花茶>凹脉金花茶>小果金花茶;8年生不同月份(S15~S26)主成分综合评分顺序为:10月采>2月采>3月采>4月采>5月采>7月采>6月采>1月采>8月采>12月采>11月采>9月采,其中无名金花茶、四季金花茶及防城金花茶中花蕾大、花多、花黄且大等表型的金花茶叶片与2—4月份和10月份采集的8年生金花茶叶片的多指标综合评分排序位列前10;聚类分析结果将供试26份样品分为5类。综上所述,金花茶叶片的生化成分与金花茶植物种类和采收期有关,无名金花茶、四季金花茶和防城金花茶中花蕾大、花多、不抗寒、花黄且大的表现型的综合生化成分较高,初步确定防城金花茶叶片的适宜采收期为2—4月份和10月份,所建立的多指标定量结合化学计量学分析方法为金花茶组植物叶片的生化成分评价提供依据。

马蓝生产技术规范化流程与思考

为规范化生产加工青黛的基原植物马蓝,以提高青黛质量,保障以马蓝为基原的中药饮片及加工业健康良好发展。采用查阅文献、实地调研、咨询同行的方法,将理论与实际相结合,概况了马蓝规范化生产技术流程,详细阐述了马蓝规范化生产的产地环境、栽培方法、采收加工等技术要求,并总结了马蓝栽培技术规范,为马蓝规范化生产提供借鉴。

多花黄精种苗繁育技术

多花黄精为多年生草本植物,近年逐步实现了人工驯化栽培,其繁育方法主要有有性繁殖、无性繁殖及组培快繁等方法。该文结合生产实际,分析了多花黄精繁殖方法的优缺点,总结其主要栽培技术。

马蓝生产概况、形态特征观测及生化成分评价

研究马蓝在主产区的分布、种植面积、栽培方式、形态特征差异、成分含量等。采用实地调研、走访、咨询同行、测试分析、查阅文献等方法,总结概述当前中国马蓝及其炮制品生产概况。结果显示:当前中国马蓝栽培面积主要集中在贵州、云南、福建、四川、广东等省区,其他省份面积栽培较少,其中以贵州的栽培面积最大。贵州多采用大田栽培,云南、四川大田和林下栽培均有,福建、广东多为果园套种。云南栽培的马蓝植株直立、粗壮、叶片大,福建的植株呈匍匐状、茎枝较细、叶小,贵州植株介于以上两者之间。贵州、云南、四川栽培的马蓝作为南板蓝根用或加工为青黛,福建以加工青黛为主,广东则以南板蓝根为主。12月马蓝鲜叶中的靛蓝、靛玉红和吲哚苷测定结果表明:云南样品中的靛蓝和吲哚苷含量最高,贵州样品最低,在3个主产区均未检测到靛玉红。本研究结果为马蓝规范化栽培、推广及产业发展等提供参考。

石仙桃人工栽培技术

石仙桃为兰科石仙桃属多年生草本植物,生长极其缓慢,随着人们对其过度采挖,逐步处于濒危状态,急需人工栽培以满足需求。根据生产实践,从栽培场地的选择、栽培基质、种植技术、采收等方面总结石仙桃人工栽培技术。

太子参规范化生产技术与发展思考

为规范太子参生产,提高太子参质量,保障太子参产业健康良好发展。采用查阅文献、实地调研、咨询同行的方法,将理论与实际相结合,以优质太子参生产实践为依据,概括了太子参规范化生产技术流程,详细阐述了太子参规范化生产的产地环境、栽培方法、采收加工等技术要求,提出了太子参栽培技术规范及生产中存在的问题,为太子参规范化生产提供借鉴。

仙草生产技术规范

制订仙草生产技术规范对保证仙草质量安全和仙草产业健康发展具有重要作用。为规范仙草生产,采用理论与实际相结合的方法,以优质仙草生产实践为依据,从仙草生产的产地环境、种苗标准、栽培方法、采收与初加工等技术要求方面总结仙草生产技术规范。

仙草扦插育苗技术规程

以仙草扦插育苗推广实践为依据,阐述母本园和育苗圃建立的具体要求和技术指标,总结仙草扦插育苗技术。

艾成活率关键影响因子研究

为提高艾在西吉县的成活率,采用查阅文献、实地调研、田间试验、室内测定方法,研究西吉县气候、土壤、栽培措施等因子对艾成活率的影响。结果表明:西吉县降水天数主要集中在每年的6月至9月。不同地块、前作种类不一,土壤肥力差异较大。繁殖材料以根茎最佳,成活率高达57%。6月种植成活率可提高到88.53%以上,而9月栽培成活率仅为29.25%。覆盖黑膜栽培成活率均高于不覆盖黑膜栽培,以6月份覆盖黑膜栽培的成活率最高,成活率达93.67%。栽培深度因栽培时间而异,以6月4~6 cm栽培深度的成活率最高,达89.88%。综上表明,西吉县可种植艾,建议以根茎作为繁殖材料,宜于每年的6月至8月进行种植,有条件的地方可采用覆盖黑膜栽培,栽培深度不宜太深。